如何在 C 程序中监控 NIC 状态（启动/关闭）而不轮询内核？

Question

现在我需要实时获取网卡的状态（启动或关闭）。这意味着当网卡在阻塞循环中启动或关闭时，我必须捕获内核中断。

我的第一个愚蠢的方法是检查 /sys/class/net/eth0/operstate 或使用 ioctl

一旦我注意到inotify函数可以以块模式监视文件。但不幸的是，它无法监视 /sys/class/net/eth0/operstate 文件，因为 /sys 位于 RAM 中而不是磁盘中。

那么，除了编写内核模块以块模式捕获C程序中的NIC中断（上/下）之外，还有其他方法吗？

Answer 1

是的，打开一个 netlink 套接字并侦听 RTMGRP_LINK（网络接口创建/删除/启动/关闭事件）多播组。

netlink 手册页此处有一个具体的示例来执行此操作。

Answer 2

在网上做了一些研究/阅读后，我设法编写了一个工作代码来监视网卡状态。

#include <asm/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <net/if.h>
#include <netinet/in.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <linux/rtnetlink.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>

int
read_event (int sockint)
{
  int status;
  int ret = 0;
  char buf[4096];
  struct iovec iov = { buf, sizeof buf };
  struct sockaddr_nl snl;
  struct msghdr msg = { (void *) &snl, sizeof snl, &iov, 1, NULL, 0, 0 };
  struct nlmsghdr *h;
  struct ifinfomsg *ifi;

  status = recvmsg (sockint, &msg, 0);

  if (status < 0)
  {
      /* Socket non-blocking so bail out once we have read everything */
      if (errno == EWOULDBLOCK || errno == EAGAIN)
      return ret;

      /* Anything else is an error */
      printf ("read_netlink: Error recvmsg: %d\n", status);
      perror ("read_netlink: Error: ");
      return status;
  }

  if (status == 0)
   {
      printf ("read_netlink: EOF\n");
   }

  // We need to handle more than one message per 'recvmsg'
  for (h = (struct nlmsghdr *) buf; NLMSG_OK (h, (unsigned int) status);
       h = NLMSG_NEXT (h, status))
    {
      //Finish reading 
      if (h->nlmsg_type == NLMSG_DONE)
        return ret;

      // Message is some kind of error 
      if (h->nlmsg_type == NLMSG_ERROR)
    {
          printf ("read_netlink: Message is an error - decode TBD\n");
          return -1;        // Error
        }

      if (h->nlmsg_type == RTM_NEWLINK)
        {
        ifi = NLMSG_DATA (h);
            printf ("NETLINK::%s\n", (ifi->ifi_flags & IFF_RUNNING) ? "Up" : "Down");
    }
    }

  return ret;
}

int
main (int argc, char *argv[])
{
  fd_set rfds, wfds;
  struct timeval tv;
  int retval;
  struct sockaddr_nl addr;

  int nl_socket = socket (AF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_ROUTE);
  if (nl_socket < 0)
    {
      printf ("Socket Open Error!");
      exit (1);
    }

  memset ((void *) &addr, 0, sizeof (addr));

  addr.nl_family = AF_NETLINK;
  addr.nl_pid = getpid ();
  addr.nl_groups = RTMGRP_LINK | RTMGRP_IPV4_IFADDR | RTMGRP_IPV6_IFADDR;
//  addr.nl_groups = RTMGRP_LINK;

  if (bind (nl_socket, (struct sockaddr *) &addr, sizeof (addr)) < 0)
    {
      printf ("Socket bind failed!");
      exit (1);
    }

  while (1)
    {
      FD_ZERO (&rfds);
      FD_CLR (nl_socket, &rfds);
      FD_SET (nl_socket, &rfds);

      tv.tv_sec = 10;
      tv.tv_usec = 0;

      retval = select (FD_SETSIZE, &rfds, NULL, NULL, &tv);
      if (retval == -1)
        printf ("Error select() \n");
      else if (retval)
        {
          printf ("Event recieved >> ");
          read_event (nl_socket);
        }
      else
        printf ("## Select TimedOut ## \n");
    }
  return 0;
}

Answer 3

您是否尝试过使用 select 或 poll 函数监控 /sys/class/net/eth0/operstate 文件？据我所知，sysfs 文件在轮询方面应与常规文件相同：每当发生更改时，您都应该在文件句柄上收到通知，表明某些内容已更改，并且您应该能够做出相应的回应。